Orientador: Enrique Ortega Rodriguez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abdallah_RodrigoRaggi_D.PDF: 9875238 bytes, checksum: 8be7b602d0d2dec2b8e2f8773f0d6838 (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

A produção de energia elétrica é intimamente vinculada ao seu consumo. Ela acompanha o consumo, pois os processos de produção não armazenam energia e o ponto ótimo se dá quando não se tem nem excesso nem falta da quantidade de energia produzida em relação à consumida. Por sua vez, o consumo de energia elétrica está relacionado ao padrão de crescimento e desenvolvimento da nação. Inúmeras evidências, associando o consumo de energia elétrica ao produto interno bruto e outros índices de desenvolvimento, são encontrados na literatura, os quais mostram claramente esta justa correlação. Por outro lado, o total de energia elétrica produzida é o resultado da soma das produções individuais das diversas fontes de recursos, tais como: gás natural, carvão vapor, hídricas, produtos de cana, eólica e urânio. Este é um cenário típico de produtores e consumidores, em que os produtores concorrem, entre si, para suprir a demanda. Qualquer variação na produção de um é compensada pela produção dos outros, a fim de se manter a demanda atendida na exata medida de suas necessidades. Neste trabalho foram desenvolvidas uma metodologia original e uma ferramenta de simulação, no aplicativo MATLAB®, e estabelecidos parâmetros e indicadores ambientais para auxiliar a tomada de decisões quanto ao direcionamento de investimentos na área de produção de energia elétrica, mostrando como minimizar os efeitos nocivos ao meio ambiente e acompanhar o crescimento da demanda simultaneamente. São utilizadas técnicas e metodologias consagradas, tais como a Avaliação do Ciclo de Vida, a Contabilidade Emergética, a Análise Estatística, a Teoria de Sistemas sobre a base de dados oficial do governo brasileiro, isto é, a matriz 27x47 do relatório anual Boletim Energético Nacional (BEN) do Ministério das Minas e Energia (MME), fornecendo uma visão holística e otimizada do setor energético nacional e em particular da área de energia elétrica. Alguns temas polêmicos como o efeito da utilização da área florestal para a produção de energia elétrica e o esgotamento de reservas energéticas são discutidos no final deste trabalho. / The production of electricity is closely linked to its consumption. It follows the consumption, because the production processes do not stock up energy and the optimum point is when it does not have over or less quantity of energy produced according to its consumption. In turn, energy consumption is related to the level of growth and development of the nation. A lot of evidence associating energy consumption to gross domestic product and other development indicators are found in the literature, which clearly shows this correlation. On the other side, there are several sources of resources from which is produced electric power, such as: natural gas, steam coal, hydro, sugarcane waste, wind and uranium in amounts that together supply the need consumption required all the time and could supply more than the required amount. This presented scenario is a typical example of producers and consumers, where producers compete to supply demand, and any variation in one of them is offset by the production of others, in order to get demand attended in the exact extent of their needs. In this work were developed a methodology and a tool, and also parameters were set to help decision making regarding guidelines for investments in the production of electricity, directing to minimize harm to the environment and at the same time meet the growing of the demand. Techniques and traditional methods were used, such as Life Cycle Assessment, Emergy Accounting, Statistical Analysis, the System Theory on the official database of the Brazilian government, that is, the 27x47 matrix of the Annual Report National Energy Bulletin (BEN) of Ministry of Mines and Energy (MME), providing an holistic and optimized overview in the energy national sector and in particular the electric power sector. Some controversial issues as the effect of using the forest for the production of electricity and the depletion of energetic reserves are discussed at the end of this work.

A produção de energia elétrica é intimamente vinculada ao seu consumo. Ela acompanha o consumo, pois os processos de produção não armazenam energia e o ponto ótimo se dá quando não se tem nem excesso nem falta da quantidade de energia produzida em relação à consumida. Por sua vez, o consumo de energia elétrica está relacionado ao padrão de crescimento e desenvolvimento da nação. Inúmeras evidências, associando o consumo de energia elétrica ao produto interno bruto e outros índices de desenvolvimento, são encontrados na literatura, os quais mostram claramente esta justa correlação. Por outro lado, o total de energia elétrica produzida é o resultado da soma das produções individuais das diversas fontes de recursos, tais como: gás natural, carvão vapor, hídricas, produtos de cana, eólica e urânio. Este é um cenário típico de produtores e consumidores, em que os produtores concorrem, entre si, para suprir a demanda. Qualquer variação na produção de um é compensada pela produção dos outros, a fim de se manter a demanda atendida na exata medida de suas necessidades. Neste trabalho foram desenvolvidas uma metodologia original e uma ferramenta de simulação, no aplicativo MATLAB®, e estabelecidos parâmetros e indicadores ambientais para auxiliar a tomada de decisões quanto ao direcionamento de investimentos na área de produção de energia elétrica, mostrando como minimizar os efeitos nocivos ao meio ambiente e acompanhar o crescimento da demanda simultaneamente. São utilizadas técnicas e metodologias consagradas, tais como a Avaliação do Ciclo de Vida, a Contabilidade Emergética, a Análise Estatística, a Teoria de Sistemas sobre a base de dados oficial do governo brasileiro, isto é, a matriz 27x47 do relatório anual Boletim Energético Nacional (BEN) do Ministério das Minas e Energia (MME), fornecendo uma visão holística e otimizada do setor energético nacional e em particular da área de energia elétrica. Alguns temas polêmicos como o efeito da utilização da área florestal para a produção de energia elétrica e o esgotamento de reservas energéticas são discutidos no final deste trabalho. / The production of electricity is closely linked to its consumption. It follows the consumption, because the production processes do not stock up energy and the optimum point is when it does not have over or less quantity of energy produced according to its consumption. In turn, energy consumption is related to the level of growth and development of the nation. A lot of evidence associating energy consumption to gross domestic product and other development indicators are found in the literature, which clearly shows this correlation. On the other side, there are several sources of resources from which is produced electric power, such as: natural gas, steam coal, hydro, sugarcane waste, wind and uranium in amounts that together supply the need consumption required all the time and could supply more than the required amount. This presented scenario is a typical example of producers and consumers, where producers compete to supply demand, and any variation in one of them is offset by the production of others, in order to get demand attended in the exact extent of their needs. In this work were developed a methodology and a tool, and also parameters were set to help decision making regarding guidelines for investments in the production of electricity, directing to minimize harm to the environment and at the same time meet the growing of the demand. Techniques and traditional methods were used, such as Life Cycle Assessment, Emergy Accounting, Statistical Analysis, the System Theory on the official database of the Brazilian government, that is, the 27x47 matrix of the Annual Report National Energy Bulletin (BEN) of Ministry of Mines and Energy (MME), providing an holistic and optimized overview in the energy national sector and in particular the electric power sector. Some controversial issues as the effect of using the forest for the production of electricity and the depletion of energetic reserves are discussed at the end of this work.

AGUIAR, Maria Ivanilda de. Produtividade, ciclagem de nutrientes e eficiência emergética em função da diversidade vegetal em sistemas agrícolas e caatinga conservada. 2012. 131 f. Tese (Doutorado em ecologia e recursos naturais)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-05-27T19:50:57Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_miaguiar.pdf: 1900887 bytes, checksum: dc34fb4c72e4a75eecfbde93326410f8 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-27T20:45:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_miaguiar.pdf: 1900887 bytes, checksum: dc34fb4c72e4a75eecfbde93326410f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T20:45:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_miaguiar.pdf: 1900887 bytes, checksum: dc34fb4c72e4a75eecfbde93326410f8 (MD5) Previous issue date: 2012 / Nutrient cycling and energy transformation processes fuel plant productivity and are directly related to ecosystem diversity. The preservation of diversity has thus been identified as a way to improve the sustainability of agroecosystems. It also follows that agroforestry systems (AFS) are recommended since they maintain high plant diversity, increase carbon and nutrient stocks and promote emergy efficiency. Agroforestry systems represent an alternative to traditional agricultural systems, which are responsible for large losses of diversity and environmental degradation in Brazil’s semiarid northeast. It is assumed that the greater plant diversity in AFS yields greater productivity, improves soil nutrient inputs, and increases carbon and nutrient stocks as well as energy efficiency. We evaluated a model agroforestry production system consisting of three areas: agrosilvopastoral, silvopastoral and preserved caatinga vegetation (CAT). Also, data was taken from a traditional management system including an area under cropping and two areas under fallow for six and nine years. The objectives of this work were to assess whether AFS remain similar to preserved vegetation and whether fallow periods restore land to its initial condition, in terms of: (i) the species composition and community structure of herbaceous and tree/shrub strata; (ii) plant diversity and biomass production; (iii) carbon and nutrient stocks in standing vegetation, litter and the soil and (iv) emergy flux transformations. We found that species composition and plant productivity were similar in the AFS and preserved caatinga, however in AFS the structure of the plant community was modified and diversity indices were reduced. Soil carbon and nutrient stocks in AFS were similar to those in CAT, but stocks in standing biomass and litter were lower. Overall, the AFS performed better in terms of emergy, due to more efficient energy use, a lesser environmental impact and greater renewability. The fallow periods following traditional cropping allowed the species composition, productivity and carbon and nutrient stocks in soil and litter to recover. However, areas under fallow differed from CAT in terms of tree community structure, with a greater number of individuals and species. Tree species found in fallow areas reach smaller sizes than under CAT. Therefore total biomass and carbon and nutrient stocks were lesser under fallow than CAT. Agroforestry systems managed in an integrated fashion represent great potential for sustainability, since they provide agricultural, pastoral and wood products while maintaining vegetation structure characteristics which allow constant fluxes of energy and nutrient cycling, as occurs under preserved vegetation. / Os processos de ciclagem de nutrientes e transformações energéticas impulsionam a produtividade e estão diretamente relacionados com a diversidade dos ecossistemas. Assim, tem-se priorizado a manutenção da diversidade em áreas agrícolas para a condução de agroecossistemas mais sustentáveis. Neste sentido, os sistemas agroflorestais (SAFs) são recomendados por manter elevados níveis de diversidade vegetal, aumentar os estoques de carbono e nutrientes e promover eficiência nas transformações energéticas. Os SAFs são indicados para substituír os sistemas agrícolas tradicionais responsáveis por grande perda de diversidade e degradação ambiental na região semiárida nordestina. Espera-se que nos SAFs, a maior diversidade vegetal proporcione maior produtividade, maior retorno de nutrientes ao solo, maiores estoques de carbono e nutrientes e melhor eficiência emergética. Um modelo de produção agroflorestal composto de três áreas foi avaliado: agrossilvipastoril (ASP), silvipastoril (SP) e caatinga conservada (CAT); e um sistema de manejo tradicional, composto de uma área em cultivo (AG), e duas áreas em pousio de seis (P6) e nove (P9) anos. Este trabalho objetivou verificar se os SAFs mantêm-se semelhantes a vegetação conservada e se os períodos de pousio retornam as áreas a sua condição inicial, quanto a: (1) composição florística e estrutura da comunidade dos componentes herbáceos e arbóreo/arbustivo; (2) diversidade e produção de biomassa; (3) estoques de carbono e nutrientes presentes nas plantas, serrapilheira e solo e (4) transformações dos fluxos emergéticos. Verificou-se que as áreas sob SAFs apresentam composição florística e produtividade semelhante a caatinga conservada, porém este manejo provoca modificações estruturais na comunidade vegetal e redução nos índices de diversidade. Os estoques de carbono e nutrientes nos SAFs são semelhantes a CAT no compartimento solo, porém foram inferiores nas plantas e na serrapilheira. Contudo, o modelo agroflorestal apresenta melhor desempenho emergético devido sua melhor eficiência na utilização de energia, menor impacto ambiental e maior renovabilidade. Durante os períodos de pousio adotados após o cultivo tradicional as áreas se recuperaram em relação a composição florística, a produtividade e os estoques de carbono e nutrientes no solo e na serrapilheira. Entretanto, apresentaram modificações quanto a estrutura da comunidade arbórea, com maior número de indivíduos e espécies, sendo estes de menor porte e assim, menor biomassa total e menor estoques de carbono e nutrientes. Os sistemas de produção agroflorestal utilizados de forma integrada apresentam grande potencial de sustentabilidade, por proporcionarem a produção agrícola, pastoril e madeireira, mantendo diversas características estruturais da vegetação que permitem um fluxo de energia e uma ciclagem de nutrientes constante, assim como em áreas conservadas.

Orientador: Enrique Ortega Rodríguez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:16:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AlexandreMonteiro_D.pdf: 2423900 bytes, checksum: 31c002482baa4999decb832f402d6a98 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar a sustentabilidade de um projeto de implantação de uma microdestilaria de etanol junto a um grupo de pequenos agricultores do assentamento Gleba XV de Novembro, município de Rosana, região do Pontal do Paranapanema, São Paulo, Brasil. Esta pesquisa foi motivada por duas razões principais. A primeira é avaliar uma alternativa a produção de etanol em larga escala que vem causando danos ao meio ambiente como a poluição dos cursos d¿água, do solo e da atmosfera (devido à queima da palha da cana), diminuindo a área destinada à produção de alimentos, além das péssimas condições enfrentadas pelos trabalhadores rurais no corte da cana. O outro motivo é atender ao interesse de um grupo de agricultores do assentamento de reforma agrária ¿Gleba XV de Novembro¿, na implantação de uma microdestilaria de álcool combustível para gerar renda e postos de trabalho. Mediante o uso de cenários, da metodologia emergética, de indicadores econômico-financeiros e de ferramentas participativas foram verificados os efeitos da inserção da microdestilaria no grupo estudado. Os resultados mostram que: (a) o projeto da implantação da microdestilaria apresentou bons indicadores de desempenho emergético (ELR = 0,41;%R = 71%), porém o bom desempenho ambiental exige um processo de integração dos subprodutos da microdestilaria com a agricultura e pecuária local, pois sem integração o desempenho ambiental diminuiu (ELR = 0,73; %R = 58%); (b) o projeto da microdestilaria é um investimento viável (TRC = 3,32 anos, PE = 24,35%, TIR = 20% e VPL = R$ 167.540, 82); (c) o projeto oferece condições de inclusão social, pois pode gerar renda e postos de trabalho (podendo chegar a 6 empregos diretos). Portanto é um projeto que pode contribuir com a elaboração de políticas para a produção de etanol e para o desenvolvimento dos assentamentos rurais / Abstract: This study aimed to assess the sustainability of a project of a small scale ethanol distillery in a group of peasants in the settlement ¿Gleba XV de Novembro¿, Rosana County, Pontal do Paranapanema region, São Paulo State, Brazil. This research was motivated by two main reasons. The first is evaluating an alternative to large scale ethanol production. Large scale has caused several damages in the environment as pollution of waterways, land and atmosphere (due to burning before the harvesting). In addition, the expansion of sugarcane crops is reducing the area for food production and the rural workers have facing up very bad working conditions. The other reason is to supply the interest of a peasant group of "Gleba XV de Novembro" settlement in the realization of an ethanol microdistillery to provide income and jobs opportunities for themselves and their sons. Therefore, the effects of micro-distillery insertion in this study group were verified through the use of scenarios approach, emergy methodology, economic indicators and participatory tools. The results demonstrate that: (a) the implementation of the project obtained good emergy performance indicators (ELR = 0.41,% R = 71%), although the good environmental performance requires an integrated management of the distillery byproducts with local agriculture and livestock, because the environmental performance for without integration decreased (ELR = 0.73% R = 58%); (c) the distillery project is a viable (TRC = 3.32 years, PE = 24 , 35% IRR = 20% and NPV = U.S. $ 167,540, 82); (d) the project provides conditions for social inclusion, because it can generate income and jobs (which may possibly reach 6 direct jobs). Therefore, the project considering micro-distillery integrated with agriculture and livestock is able to contribute to the development of public polices for a more sustainable ethanol production and improvement of rural settlements / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Enrique Ortega Rodriguez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T00:21:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakajima_ElisaSayoko_D.pdf: 30104009 bytes, checksum: 5628384cdcbc40871aec39b1cbadc18d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O Município de Ibiúna, com área de 105.800 hectares, está localizado a 70 km a Oeste da cidade de São Paulo. Em 2014, a cidade completou 154 anos e conta com 72.029 habitantes, dos quais, 67% vivem na área rural e os outros 33%, no espaço urbano. A proximidade com a região metropolitana de São Paulo tornou o município de interesse em um importante fornecedor de hortícolas e legumes para a metrópole conurbada. Tradicionalmente, a agricultura é a atividade principal, porém com a elevação dos custos de produção e sem o aumento dos preços dos produtos, muitas famílias que viviam da atividade agrícola venderam suas terras e muitas dessas se tornaram condomínios residenciais. Alguns agricultores buscaram se especializar na horticultura convencional, enquanto outros adotaram a agricultura orgânica. O objetivo deste trabalho foi propor políticas públicas ao município, a partir do diagnóstico realizado com a avaliação emergética, considerando tanto a área urbana, como a rural. O resultado mostrou que, embora, o município tenha um histórico de expansão da área urbana no meio rural, os indicadores ainda revelam bons resultados: a porcentagem de renovabilidade é considerada alta (%R=45,23%), a razão de rendimento emergético é pequena (EYR= 1,16), mas a razão de carga ambiental é alta (ELR=13,07). Já nas áreas rurais estudadas, a renovabilidade das propriedades orgânicas está entre 39 e 45%, o que se mostra melhor do que a renovabilidade das produções convencionais com 17%. A comparação desses sistemas de produção hortícola com as horticulturas orgânicas de outros municípios que apresentam maior renovabilidade (55 a 90%) evidenciou que os sistemas de Ibiúna podem ser aprimorados revelando os fatores que estabelecem essa diferença. A razão de carga ambiental das áreas rurais (1,4 a 4,75) é considerada como moderada, mas os valores tendem a aumentar de acordo com o grau de intensificação dos sistemas de horticultura. Na análise da capacidade de suporte para o município, a área de suporte renovável calculada pelo método emergético foi 239.699 ha ou 3,33 hectares por pessoa (ha/pessoa). A área de suporte também foi calculada por meio da metodologia da pegada ecológica considerando-se o perfil de consumo da população e, neste caso, o resultado foi 346842 ha ou 4,8 ha/pessoa. Este último resultado revelou a importância da manutenção da área de vegetação nativa preservada e a necessidade de mudança na configuração da economia do município, a partir de ajustes no estilo de vida da população, a fim de transformar o município em uma região realmente sustentável. Para complementar os indicadores emergéticos, foram levantadas outras informações sobre as condições socioeconômicas e culturais visando aprimorar o diagnóstico. Estas informações foram utilizadas nas propostas de políticas públicas aqui apresentadas visando melhorias na dinâmica do uso da terra, nas condições socioeconômicas dos produtores rurais e nas formas de recuperação e preservação ambiental. Ao final apresentam-se recomendações para novas pesquisas no município. As considerações finais sugerem a integração da metodologia emergética com tecnologias de sensoriamento remoto, permitindo a criação de modelos para a projeção de cenários futuros de desenvolvimento que considerem mudanças na paisagem e seus impactos no clima / Abstract: Ibiúna County, area of 105,800 hectares, is located 70 km west of the city of São Paulo. In 2014, the county completed 154 years old and its population is 72,029 inhabitants, which 67% live in the rural area and 33% in the urban limits. The proximity to the metropolitan region of São Paulo made the county of interest an important supplier of horticultures and vegetables for the metropolis and its surroundings. Traditionally, agriculture is the main activity. However, with the production costs and products market price lowing, many families living from agricultural activities sold their properties and many of those lands became residential condominiums. Some farmers sought to specialize in conventional horticulture while others adopted the organic farming. The aim of this study was to propose public policies to the county from the diagnosis done using the Emergy assessment and considering the urban and rural areas. Results showed that, although the county has a history of urban expansion onto the rural area, the indicators yet show good results: the renewability percentage is considered high (%R=45.23%), the Emergy Yield Ratio is low (EYR=1.16), but the Environmental Loading Ratio is high (ELR=13.07). While this, in the rural areas studied, the renewability of the organic production is between 39 to 45%, what is a better renewability than the conventional production with 17%. The comparison of Ibiúna¿s horticultural production to other cities organic production which present higher renewability (55 to 90%) evinced that Ibiúna¿s systems can be improved and revealed the factors that establish this difference. The Environmental Loading Ratio in the rural areas (1.4 to 4.75) is considered moderate, meanwhile the results tend to increase with the intensification of the horticultural systems. The renewable support area calculated through the carrying capacity analysis with the emergy methodology was 239,699 ha or 3.33 ha per person (ha/person). The support area was also calculated using the ecological footprint method considering the consumption profile of the population and, in this case, the result was 346,842 ha or 4.8 ha/person. This last study revealed the importance of maintaining the preserved native vegetation areas and the necessity of changings in the county¿s economy configuration from adjusts in the population¿s lifestyle in order to convert the county into a more sustainable region. Other information about the socioeconomic conditions and cultural aspects, were collected to complement the emergy indicators in order to improve the diagnosis to propose public policies related to the land use dynamics, rural producers socioeconomic aspects and ways to environmental recovery and conservation. Lastly, further research recommendations for the county were presented. The final remarks suggest the integration of the Emergy assessment to remote sensing technologies enabling the creation of models to future development scenarios considering the landscape transition and its impacts on climate / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Orientador: Enrique Ortega Rodriguez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T18:54:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_TeldesCorrea_D.pdf: 7267454 bytes, checksum: 6b7d1a0c37b6579116030821ad560cea (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A forma de produção da agricultura em larga escala, intensiva em defensivos agrícolas, tem demonstrado ser destrutiva quanto à preservação da biodiversidade e de outros fatores de produção como solo e água. Neste sentido, novas alternativas de produção agrícola têm sido estudadas e aplicadas objetivando a recuperação dos solos, entre as quais se destaca a metodologia de sistemas agroflorestais (SAFs). A presente pesquisa tem como objetivo estudar o processo de recuperação de uma área degradada por meio da implantação de um sistema agroflorestal no Sítio Catavento, localizado no município de Indaiatuba, São Paulo, para evidenciar a viabilidade econômica dos SAFs para pequenos produtores rurais, assim como mostrar a eficiência dessa técnica na recuperação de solo degradado. Foram utilizadas neste trabalho as seguintes ferramentas científicas: (a) metodologia emergética proposta por Howard T. Odum, (b) metodologia de consórcio de espécies com sucessão vegetal e ciclagem de nutrientes desenvolvida por Ernst Götsch. Foram feitos: o levantamento dos dados sobre cobertura do solo, espécies vegetais existentes e a classificação das mesmas, bem como a identificação de suas funções ecológicas e econômicas e seus ciclos de vida. Foi equacionado e calculado o crescimento de cada uma das espécies do sistema agroflorestal. Foi estimado o valor da percolação de água de chuva. Foram obtidos os indicadores emergéticos para um ciclo completo de recuperação florestal (cinquenta anos). Os índices emergéticos calculados foram: Transformidade (Tr), Renovabilidade (%R), Razão de Rendimento Emergético (EYR), Razão de Investimento de Emergia (EIR) e a Razão de Intercâmbio de Emergia (EER). Foram encontrados os seguintes valores: a Transformidade se mantém entre 8000 e 12000, o valor inicial de EYR é 2 e depois cresce (6,5 no ano 10 e 13 no ano 50), EIR inicia com 0,17 e chega aos 40 anos com o valor de 0,10 pois o investimento é mínimo, EER inicia com 1,0 e depois decresce rapidamente (0,2 no ano 4) e a seguir decresce lentamente com o valor mínimo de 0,1 no ano 40 e depois se recupera um pouco (chegando a 0,2 no ano 50) e a Renovabilidade inicia em 52% e chega a 81% no terceiro ano, depois cresce lentamente até atingir 93% no ano 50. O lucro anual foi calculado para o caso da agricultura patronal e da agricultura familar considerando uma área de 1 ha. A patronal tem rentabilidade negativa nos primeiros 4anos, a partir do ano 5 o lucro é US$ 550 / ha.ano, no ano 6 é 900 US$ ha.ano e no ano 40 chega a US$ 17000/ ha.ano. Para o agricultor familiar os resultados são melhores / Abstract: The large-scale agricultural production system with intensive use of pesticides has been questioned by not preserving the biodiversity, the soil and the water. In this sense, new alternatives for agricultural production have been studied and implemented aiming at recovering the soil through farming techniques, among which stands out the agroforestry systems (AFS). This research aims to study the recovery of a degraded area through the establishment of an agroforestry system in Catavento farm, located at Indaiatuba county, São Paulo, in order to demonstrate either the economic viability of agroforestry systems for small farmers and the high ecological efficiency of this agricultural practice for recovering degraded environments. The method used in this study is based in: (a) ecosystems assessment using emergy methodology, as proposed by H. T. Odum (1996); (b) species consortium with vegetable succession and nutrients cycling, methodology developed by Ernst Götsch. A data survey has been done on soil covering, existing species and their classifications, as well as the identification of their ecological and economic functions and their life cycles. By applying the mentioned methodologies, a prediction of the agroforestry system behavior and a diagnosis of the dynamic process of ecological restoration have been done, using emergy indicators calculated for one complete cycle of forest recovery (fifty years). The emergy indices obtained were: Transformity (Tr), Renewability (% R), Emergy Yield Ratio (EYR), Emergy Investment Ratio (EIR) and Emergy Exchange Ratio (EER). There were found the following indices: Transformity remains between 8000 and 12000; the initial value of EYR is 2 and then it grows to 6.5, in year 10 and to 13, in year 50; the value of EIR starts at 0.17 and, after 40 years it decreases to 0.10 because the investment is minimum; the value of EER (1.0) at first decreases rapidly (0.2 in year 4) and then decreases slowly (minimum value of 0.1 in 40 years) and then it shows a slight recovery (up to 0.2 years in 50), Renewability starts at 52% and reaches 81% in the third year, then grows slowly up to 93% in 50 years. The annual profit has been calculated for the cases of employer and familiar agricultures. In the employeremployee case, the profitability is negative in the first 4 years; in the year 5, the profit is $550/ha.year, goes to US $ 900/ha in year 6 and reaches a maximum in year 40 (US$ 17.000). For the family managed farm without employees, results are better. The Catavento SAF results are promising and show, besides the recovery of biodiversity, greater valuation of rural activity, with improved socioeconomic conditions for families of small farmers / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Este trabalho apresenta os resultados obtidos na comparação - através da contabilidade em emergia, em termoeconomia e em análise econômico financeira - de sistemas energéticos agropecuários. O objetivo deste estudo é o de reunir em um único trabalho três métricas distintas de atribuição de custos, considerando suas limitações e seus indicadores. Comparam-se três configurações: o primeiro utiliza um sistema de geração de energia instalado em uma usina autônoma no Estado de São Paulo; o segundo um motorgerador alimentado com biogás produzido em um biodigestor de dejetos bovinos, integrado à usina, e o terceiro sistema um motorgerador alimentado com biogás produzido em um biodigestor de dejetos suínos que, para efeito do estudo também é integrado aos sistemas anteriores. Realiza-se a análise em emergia, termoeconomia e economia financeira, comparando-se as configurações com a finalidade de possibilitar uma visão multimétrica sobre as interações. Verifica-se que ao integrarmos os biossistemas, utilizando suas biomassas residuais como insumo de geração de eletricidade, o custo da eletricidade gerada é reduzido. A metologia empregada neste trabalho possibilita uma visão por três aspectos dos biossistemas: a visão ambiental por parte da emergia, a visão termodinâmica interna através dos rendimentos da primeira e segunda lei da termodinâmica por parte da termoeconomia e por fim a visão do investidor, que apresenta os resultados econômics financeiros da integração dos biossistemas. / This work shows the results obtained when compairing the account in emergy, in Thermoeconomy and in an economic analysis of energy farming energy systems. The goal of this study is to assemble in an unique work three different ways of attributing costs, considering their restrictions and indexes. Three configurations are compaired: the first one uses an energy generation system installed in a sugar-ethanol plant in São Paulo. The second operates with a generator fed with biogas from a biodigestor of cattle manure that is integrated to the plant.The third system operates with a generator that receives pig slurry that is also integrated to the plant. The goal of quantifying the emergy on these systems, the thermoeconomic and the economic analysis in to make possible a wide view about the implications on these integrations.It is shown that when the biosystems are integrated, using their residual biomass as an input to electricity generation, the electricity cost is reduced. The methodology of this work makes possible seeing three aspects of the biosystems: the environmental sight by emergy, the inner thermodynamic sight given by the first and the second thermodinamic laws by the thermoeconomy and the investor sight that presents the economic financial results of the biosystems integration.

Esta dissertação utiliza a análise emergética para avaliação da potencialidade do sistema de produção extrativista do coco de babaçu e do coco de macaúba, visando à produção de biodiesel. Com o objetivo de avaliar o sistema quanto a sua sustentabilidade ambiental, econômica e social com o menor impacto negativo possível, nesta dissertação, foram produzidos diagramas e índices emergéticos da produção extrativista do coco babaçu e do coco de macaúba, tendo como base a área de um hectare para o cerrado brasileiro. Os diagramas emergéticos evidenciam que as palmeiras babaçu e macaúba fornecem benefícios econômicos e ambientais como: regulação da temperatura ambiente; infiltração e percolação da água no solo; impede a erosão do solo; promove a evaporação da água; fotossíntese, absorvendo CO2 e gerando ar oxigenado; produção de biomassa e de matéria orgânica; produção de biodiesel e etanol e produtos artesanais. Os índices emergéticos calculados para o Babaçu e para a Macaúba foram: emergia total (Y); transformidade (Tr); taxa de rendimento emergético (EYR); renovabilidade (%R); taxa de investimento emergético (EIR); carga ambiental (ELR); índice de sustentabilidade emergética (ESI); e taxa de intercâmbio emergético (EER). Concluiu-se após os cálculos dos índices emergéticos que o babaçu e a macaúba têm um balanço emergético positivo para o uso econômico e social de modo equilibrado. Dos resultados finais obtidos para a produção extrativista de babaçu e macaúba, destaca-se o índice de transformidade que mostra o babaçu mais eficiente na transformação de energia e mais ecologicamente adaptado e, o índice de sustentabilidade que mostra para ambos os frutos um sistema sustentável, principalmente no longo prazo. / This dissertation uses emergy analysis for evaluating the potential of extractive production of babassu coconut and coconut macaúba aiming for biodiesel production system. With the objective of evaluating the system for its environmental, economic and social sustainability with the smallest possible negative impact, in this dissertation, diagrams and emergy indices of extractive production of babassu coconut and coconut macaúba were produced, based on the area an acre for the brazilian cerrado. Emergy the diagrams show that the babassu palm trees and macaúba provide economic and environmental benefits as: the ambient temperature control; infiltration and percolation of water into the soil, prevents soil erosion; promotes the evaporation of water; photosynthesis, absorbing CO2 and generating oxygenated air; production of biomass and organic matter; production of biodiesel and ethanol and handcrafted products. The emergy indices calculated for the babassu and for the Macaúba were: total emergy (Y); total emergy (Y), transformity (Tr), emergy yield rate (EYR), renewability (% R), emergy investment ratio (EIR), environmental load (ELR), emergy sustainability index; and emergy interchange rate (EER). It was concluded after of calculations of emergy indices that babassu and macaúba have a positive balance to the economic and social use in a balanced way. The final results obtained for the extractivism and production of babassu and macaúba, we highlight the index Transformity showing babassu more efficient transformation of energy and more environmentally adapted and, the sustainability index, which shows both the fruits that the system is sustainable, especially in the long run.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:15:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danielle C Carneiro.pdf: 1876247 bytes, checksum: 7f48e10a76efaf1cce89e4163f9f9157 (MD5) Previous issue date: 2014-05-08 / The present study aims to present and to analyze the stocks and the environmental services provided by forested public areas of downtown area of Ponta Grossa - Paraná, using the emergy analysis. The urban forestry is inserted as one of the main icons in defense to the urban environment, amenable to valuation. In this sense, the emergy analysis is presented as a methodology for environmental valuation that can offer an ecological approach in estimating values. There were accounted 2,293 trees located in 11 squares and 38 streets. For the application of emergy analysis there were considered flows of materials and services from the economy and nature's services. Embedded on the economic flows the equipment and hand labor related to afforestation and as natural flows, rainfall (including solar and wind), soil nutrients, and leaf litter from trees located in squares. To calculate the resulting products of the system there were considered the benefits derived from trees, such as biomass, air humidification and infiltration. From the results it can be seen that the system of afforestation of downtown increases with the age of the trees. The average value, considering the average age of 20 years of a tree, was 6.28E+14 seJ/tree, related to materials and services of the economy values (3.5E+14 seJ/tree) and for the services deriving from nature (2.78E+14 seJ/tree). These two components are considered internal flows of the system that become into benefits that resulted in 3.23E+09 J/tree. When analyzing the transformity for the afforestation system, there was obtained 1.94E+05 sej/J and when converting it into monetary values, there was obtained the average amount of 5,565.16 Brazilian Reais for a single 20-years tree, so it can be accounted how much it is the existence, considering the work of nature and society, of one tree to the system of urban forestry. It’s concluded that from the perspective of the emergy analysis, the nature labor shall be recognized and reinforced and the afforestation of Ponta Grossa downtown can be understood in terms of the valuation of all its attributes. / O presente trabalho teve como objetivo apresentar e analisar os estoques e os serviços ambientais proporcionados pelos espaços públicos arborizados da área central da cidade de Ponta Grossa – Paraná, empregando a análise emergética. A arborização urbana insere-se como um dos principais ícones em defesa do ambiente urbano, passível de valoração. Neste sentido, a análise emergética apresenta-se como uma metodologia de valoração ambiental que consegue oferecer uma aproximação ecológica na estimativa de valores. Foram contabilizadas 2.293 árvores localizadas em 11 praças e 38 vias. Para a aplicação da análise emergética foram considerados os fluxos provindos de materiais e serviços da economia e dos serviços da natureza. Enquadram-se dentro dos fluxos econômicos os equipamentos e mão-de-obra relacionados à arborização, e como fluxos naturais, a pluviosidade local (incluídos energia solar e vento), nutrientes do solo e da serapilheira de árvores de praças. Para calcular os produtos resultantes do sistema foram considerados os benefícios oriundos das árvores, como a biomassa, a umidificação do ar e a infiltração. A partir dos resultados percebe-se que o sistema de arborização da área central da cidade aumenta em função da idade das árvores. O valor médio encontrado, considerando a idade média de 20 anos de uma árvore, foi de 6,28E+14 seJ/árvore, sendo composto pelos valores relativos aos materiais e serviços da economia (3,5E+14seJ/árvore) e pelos serviços provindos da natureza (2,78E+14seJ/árvore). Esses dois componentes são considerados fluxos internos do sistema que se transformam em benefícios que resultaram em 3,23E+09 J/árvore. Ao analisar a transformidade para o sistema de arborização, obteve-se o valor de 1,94E+05 seJ/J e ao converter os valores encontrados em valores monetários, obteve-se o valor médio de R$ 5.565,16 para uma única árvore com 20 anos de idade, ou seja, pôde-se contabilizar quanto vale a existência, considerando o trabalho da natureza e da sociedade, de uma árvore para o sistema de arborização urbana. Conclui-se que a partir da análise emergética, o trabalho da natureza passa a ser reconhecido e reforçado e a arborização do centro de Ponta Grossa pode ser entendida em função da valoração de todos os seus atributos.